近年来，新冠疫情席卷全球，对世界范围内各国的经济和人民生命健康都造成了巨大威胁。由于目前仍然缺乏完全有效的疫苗或成熟的治疗方法，早期诊断和及时隔离感染病例对于控制新冠病毒的传播起到了至关重要的作用。此外，病毒载量分析也有助于分析新冠病毒感染者的病毒风险，有利于开展个性化治疗、检测病程以及药物筛选，但是目前还没有具备这种功能多样、速度快的诊断工具。因此，亟需开发一个不仅能够高通量快速筛查样本，而且能够提供可靠的病毒载量定量结果的平台，这将对于提高检测效率以及诊断信息的可用性方面发挥关键作用。
近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所毛红菊研究员团队，构建了一种多功能化的核酸快速检测平台，凭借定制化的微流控芯片与基于MEMS工艺加工的温控器件，能够快速且高通量地筛查待测样本，并在需要时提供精确的病毒载量定量信息。值得注意的是，不论是定性化的感染病例筛查芯片或者是精准定量的液滴数字PCR芯片，均能在15分钟内完成整个核酸扩增反应，并得到定性的阴阳性筛查结果或者精准的病毒载量核酸分子拷贝数。此外，该团队利用平台成功实现对临床核酸样本的快速筛查，能够有效的将阴阳性病例进行区分，并且可以进一步的量化阳性样本中的病毒载量，检测结果也与传统的荧光定量PCR方法一致，而单次核酸扩增反应的整体耗时却相较传统平台（约1~2小时）缩短了至少5倍。因此，基于这种多功能核酸快速检测平台，凭借其多功能和超快的特点，可以很容易地适应广泛的诊断需求，特别是在面对重大传染性疾病需要即时诊断的情况下，这些优点都将进一步促进分子诊断快速检测技术的进步，以及在研究和临床应用中的推广。
图1 多功能快速核酸检测平台的工作流程图与核心器件的示意图
相关论文“Micro-PCR chip-based multifunctional ultrafast SARS-CoV-2 detection platform”在国际权威期刊《Lab on a Chip》上发表，被选为当期的Outside Back Cover论文，并入选Lab On a Chip HOT Articles 2022，以及被Miniaturised Sensors & Diagnostics专题收录，文章第一作者为博士生殷昊。
该工作得到国家重点研发计划（2018YFA0108202）、国家自然科学基金（61971410、62001458）等项目支持。
延伸阅读：
《即时诊断应用的生物传感器技术及市场-2022版》
《循环DNA和RNA专利全景分析-2021版》
